Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра общей и биоорганической химии

Обсуждено на заседании кафедры ___________________

Протокол №_____________________________________

Методическая разработка

для проведения занятия со студентами

I курса медико-диагностического факультета в I семестре

по общей и биоорганической химии

Тема № 5: Буферные растворы

Время: 2,5 часа

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Познакомить студентов с методами расчета рН растворов различных элетролитов. Сформировать представления о кислотно-основном равновесии в организме человека и биологических буферных системах, поддерживающих кислотно-основной гомеостаз.

МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:

Биологические жидкости человека содержат большое количество электролитов: NaCl, CaCl₂, KCl, NaH₂PO₄, Na₂HPO₄ и др. Организм человека постоянно теряет воду с потом, мочой, через легкие, кожу. Концентрация ионов в тканях поддерживается постоянной. Это свойство живых систем называется − кислотно-основной гомеостаз. Поддержание кислотно-основного и электролитного равновесия в тканях, биологических жидкостях крайне важно для нормального функционирования организма. Изменение электролитного состава приводит к изменению реакции среды биологических жидкостей.

Поддержание постоянного кислотно-основного и электролитного гомеостаза в крови и тканевых жидкостях регулируется с помощью нескольких буферных систем. Одним из способов диагностики является определение рН желудочного сока, крови, мочи.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:

а) понятие о растворах, о типах классификации растворов;

б) основные положения ТЭД, теории слабых электролитов, теории Дебая-Хюккеля;

в) умение составлять молекулярные и молекулярно-ионные уравнения обменных реакций;

г) понятие о кислотно-основных индикаторах.

В результате проведения занятия студент должен:

1) знать:

• понятие о рН, буферных растворах, кислотно-основном и электролитном гомеостазе;

• механизм действия буферных растворов;

• буферные системы организма.

2) уметь:

• описывать с помощью уравнений химических реакций механизм буферного действия;

• решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации ионов водорода и рН растворов сильных электролитов;

• решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации ионов водорода и рН растворов слабых электролитов;

• решать расчетные задачи на вычисление рН буферных растворов;

• определять рН сильных и слабых электролитов различными методами;

• выполнять расчетные задачи.

2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:

Полученные знания по расчетам рН буферных растворов и буферной емкости необходимы студентам при изучении биохимии, нормальной и патологической физиологии, судебной медицины, анестезиологии, реаниматологии, общей и клинической фармакологии.

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:

3.1 Кислотно-основное равновесие в растворах.

3.2 Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель и методы его определения.

3.3 Расчет рН в растворах слабых и сильных кислот и оснований.

3.4 Буферные системы: определение, классификация и механизм действия. Расчет буферных систем.

3.5 Определение буферной емкости системы. Факторы, влияющие на буферную емкость.

3.6 Буферные системы крови. Механизм кислотно-щелочного равновесия в организме человека.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Лабораторная работа № 1

Определение рН биологических жидкостей потенциометрическим

методом

ЗАДАНИЕ 1. Определите приблизительное значение рН предложенных растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги, для чего погрузите полоску индикаторной бумаги в исследуемый раствор и сравните окраску со стандартной шкалой. Занесите данные в таблицу 1.

ЗАДАНИЕ 2. Определите значение рН тех же растворов при помощи рН-метра со стеклянным электродом, рассчитайте концентрацию ионов водорода по формуле: [H⁺] = 10‾^рН результаты занесите в таблицу.

Таблица 1

Исследуемый раствор	Водопроводная вода	Произвольное подкисление	Произвольное подщелачивание	Контрольный раствор
№ пробирки	1	2	3	4
рН, измеренный универсальной индикаторной бумагой
рН, измеренный потенциометри- ческим методом
Концентрация ионов водорода [Н+], определенная потенциометрическим методом

Лабораторная работа № 2